魚類生態偵探
撰文、圖片／黃世彬
得天獨厚的魚類資源
臺灣擁有多樣的水域環境，在地理位置上，位於生物多樣性極高的珊瑚大三角海域北端，再加上東岸具有遼闊的深海水域，因此目前已記錄到超過3,000種魚類，約占了全世界魚類種數的十分之一，相對於臺灣島狹小的面積，我們擁有的是足以傲視全球、不可取代的海洋自然寶藏。
近年來，生物多樣性的流失已被認為是一項全球性的重大危機，接踵而來將是生態系的失衡，衝擊到與自然相關的人類文化資產，同時也造成可供人類使用的珍貴自然資源的喪失，這其中包括可作為醫藥、食物、經濟或是具有遊憩觀賞價值等的自然資源。
海洋魚類中，有不少種類是重要的經濟性魚類，而這些魚類資源的保育同樣仰賴於我們對生態研究的了解。有限的漁業資源在面臨無限制且強大的漁業捕撈壓力時，往往發生公共財的悲劇（tragedy of the commons）而導致自然資源的完全崩潰。尤其當我們從各種管道得知全球魚類資源枯竭的警訊， 而在我們這片土地上，魚類資源與多樣性維護的現況究竟如何？而我們又該怎麼利用科學研究幫助維護魚類資源與多樣性永續呢？要回答這些問題，則必須借助我們對魚類生態的了解。
位於生物多樣性極高的珊瑚大三角海域北端／陳盡川攝
卻因為沒有顧及其生態需求的施工造成棲地破壞，生存受到極大威脅
魚類生態研究請回答
在魚類生態學的範疇之中，魚類生殖生態學以及對仔稚魚與魚卵的群聚生態研究讓我們得以回答特定研究魚種究竟在哪個季節產卵？一年可產卵幾次？又究竟在哪裡產卵？為了保護漁業資源的永續，而須針對特定經濟性魚種進行資源管理保育時，主管單位就可以依據這些科學證據，決定哪個區域應劃設禁漁區，或是公告哪些月份為禁漁期。若缺乏這些科學資訊，將可能導致無效的保育策略，甚至衍生錯誤的自然資源管理問題。
另外，長年以來的生態研究與調查告訴我們，許多溪流魚類屬於兩域洄游型魚類，這類魚種在生活史中涵蓋海水域、半淡鹹水域與淡水域，亦即這類魚種在成長過程具有往返海域與淡水域的生態需求，在臺灣又以海源性的鰕虎科魚類（Gobiidae）、鰻鱺屬魚類（Anguilla）等最為著名。由於生態的研究，我們得以了解到保持溪流水域河道至河口的暢通，並避免水質汙染，對於兩域洄游型魚類的生存至關重要。生態研究與實地調查可以幫助我們了解各種魚類完整生活史所需的不同環境與水文條件，如果沒有這些基礎生態調查做為溪流管理與生態工法的施工依據，不當的河道施工可能使得一條原本生機盎然的溪流在短時間內徹底喪失生物多樣性。
（圖為油羅溪上游支流）／呂慧穎攝
魚兒魚兒哪裡游
魚類生態研究與魚類資源、生物多樣性的保育有非常密切的關聯性。以海域魚類的群聚生態研究為例，研究人員在規劃的樣區海域內，於不同季節、不同地理位置、不同深度，進行標準化的定量採樣調查，並完整的記錄採樣調查結果，最後便能探討該處魚類群聚生態的時空變化，也能分析魚種組成和季節、地理位置、深度間的關聯性。
記錄魚類的移動模式與追蹤其遷徙路徑是非常困難的，但透過在魚體植入衛星發報器或是無線電發報器，就有機會破解魚類移動路徑之謎，這類研究在國外已行之有年。美國已有許多研究先例，運用上述科技了解鱘魚（sturgeon）等多種棲息於廣大流域中的大型洄游性魚種。這類研究通常是透過在大型魚的體內植入發報器，並利用接收器來記錄這些標記魚隻個體的去向，從而能夠了解這些魚種對棲地的選擇、水深的偏好以及洄游所經的路徑。研究成果讓管理單位能夠掌握這些生存已受到威脅之魚種的生態需求，從而為個別魚種制定合適的保育策略。臺灣溪流中雖無體型大如鱘魚的淡水魚類，但是在近年來已有研究人員利用植入發報器的方式來追蹤河川中日本鰻（Anguilla japonica）的分布與移動模式，以此作為數量日益萎縮的日本鰻資源管理與保育上的參考依據。
／林茂耀攝（太管處提供）
博物館中的魚兒
分類學研究則是生物多樣性研究的重要基礎。臺灣研究魚類分類學的歷史久遠，起始於19世紀60年代的德國動物學家阿爾伯特・貢德（Albert Günther）對兩種臺灣特有淡水魚粗首馬口鱲（Opsariichthys pachycephalus）與短吻小鰾鮈（Microphysogobio brevirostris）的命名。臺灣的魚類分類學研究迄今已橫跨三個世紀，而至今仍持續發展，這些成果的累積成為臺灣魚類多樣性研究的基礎。
保存於博物館或研究單位中的魚類標本，基於不同的研究或教育展示用途，有著多種不同類型。最常見的魚類標本為浸漬標本，此類標本通常先以10%福馬林溶液作防腐固定，最終浸泡於70%的醇做為長期保存。這類浸漬標本完好的保存了魚類標本的形態與內臟器官，可作為學術研究與教育展示的用途。一類常見的魚類形態標本為透明魚骨骼標本，這種特殊的保存方式係將魚體以不染劑將軟骨與硬骨染色後，再以酵素消化肌肉與表皮，使之變為透明，最後保存於甘油之中。這種特殊的標本除了使人們得以檢視魚類各部位的骨骼形態，也可以做為教育展示的用途。
近年來急速發展的分子生物學，也為魚類分子親緣與演化提供了新的研究方法。因此，保存分子遺傳研究材料成為現今博物館的一項重要工作。一般而言，最常見的方法有兩個：一是將肌肉組織保存於高濃度的乙醇溶液，再放置於低溫（4℃或以下）的環境之中；另一種方法是將肌肉組織保存於液態氮中，此種溫度更低的保存方法，效果較保存於乙醇溶液者佳，但需定期填充液態氮，所費不貲。無論以何種方式保存肌肉組織，皆需建置完整的標本檔案管理系統，以使每一件組織樣本都能夠回溯並找到其同源的憑證標本（voucher specimen）。
在博物館中，無論是哪一類的魚類標本，都是珍貴的自然資產。許多過去在族群數量上佔優勢的魚種，如今已不再容易見到，部分魚種甚至已經滅絕。因此，博物館在生物多樣性急速消逝的今日，無論在科學研究上，還是在科普教育上，勢必扮演更為重要的角色。
國家公園內的魚兒
9座國家公園中都有其獨特的水域環境與具有地理區特色的魚類生態。在各個國家公園長年的支持下，各類的魚類生態研究得以順利展開，並且也取得相當豐碩的成果。陳義雄教授與筆者等人在102年發現並命名台江擬鰕虎（Pseudogobius taijiangensis）這個新種魚類，而這個魚種即以其分布地之一的台江國家公園做為種名進行命名而得名。
除此之外，許多國家公園在近年來委託學術研究單位進行了魚類生態與多樣性的調查，也根據研究調查成果出版了多本精美的魚類圖鑑，如墾丁國家公園海域魚類圖鑑、東沙魚類生態圖鑑等，無一不是兼具研究與教育價值的優良出版品，這些生態研究與相關出版品成為國人了解國家公園內魚類生態與多樣性的最佳管道。許多國家公園都位於具有高度生物多樣性的熱區，因此這些生態研究與多樣性的調查不僅能讓我們了解我國生物多樣性的樣貌與生物資源的現況，更重要的是可使各個國家公園的管理單位做為自然資源管理制定相關保育策略的科學依據，藉此達成自然資源的保育與生物多樣性的永續發展。
延伸閱讀
海源性淡水魚
指的是一群源自於海洋，但已適應演化成可棲息在淡水域中的淡水魚類，如棲息於河川中的吻鰕虎屬魚類與日本鰻都是屬於典型的海源性魚類。
同源的憑證標本
當我們保存一塊組織樣本時，同時也另外保存了提供該組織樣本的整體標本，以此做為該組織樣本的憑證之用。當對該組織樣本原先所做的物種鑑定等有疑慮時，可透過檢視憑證標本來加以驗證其正確性。
作者簡介
黃世彬 作者為國立臺灣海洋大學海洋生物研究所博士。現職為中央研究院生物多樣性研究博物館的典藏經理。研究專長為魚類系統分類學、分子親緣與生物多樣性研究。
